Podning af cøliakipatienter med den humane hageorm Necator Americanus: Evaluering af immunitet og glutenfølsomhed

Baggrund og mål: En række beviser tyder på, at forsvinden af ​​helminth fra menneskelige befolkninger i udviklede lande kan være ansvarlig for stigningen i autoimmune sygdomme, den såkaldte hygiejnehypotese. Ved at bruge en lille kohorte af raske forsøgspersoner med hvilende cøliaki, er vores mål at teste, om den allestedsnærværende hageorm (HW) hos mennesker, Necator americanus, hæmmer immunrespons på en glutenudfordring (GC). Ud over at være til potentiel fordel for mennesker med glutenintolerance, vil denne undersøgelse give mulighed for at foretage detaljerede undersøgelser på slimhindeniveauet af vært-parasit-interaktionen og det underliggende immunrespons og i forlængelse heraf potentialet for nematodeinfektion til modulerer det inflammatoriske respons ved IBD. I modsætning til eksperimentelle helminthinfektioner hos enten dyr, der er genetisk disponeret for colitis eller i klinisk IBD (hvor en række komplicerende cofaktorer er til stede), behandler denne undersøgelse, hvad der sker hos raske mennesker, som ikke har en baggrund for helmintheksponering, og som ikke i øjeblikket er kompromitteret. ved enten betændelse eller immunsuppressive lægemidler.

Metoder: Tyve raske voksne med veldokumenteret cøliaki (DQ2-fænotype), der er i overensstemmelse med en glutenfri (GF) diæt i ≥ 6 måneder (baseret på historie og en normal vævstransglutaminase [tTG]) vil blive rekrutteret og tilfældigt fordelt til to grupper på ti. Ti vil blive podet med hageorm (HW) larver og 10 vil tjene som uinficerede kontroller. Forsøgspersoner og efterforskere vil blive blindet for at muliggøre sammenligning af sygdomsaktivitet og immunprofiler. HW-larver vil blive dyrket fra afføring leveret af en frivillig donor, tidligere inficeret til dette formål. Konventionel endoskopi og biopsi vil blive udført to gange pr. forsøgsperson, før og efter orale og rektale GC'er (henholdsvis 2x50 g skiver hvedebrød to gange dagligt i 3-5 dage og 6 g gluten i en 40 ml opslæmning inddryppet i endetarmen pr. endoskop). Rektal biopsi vil blive udført 4 timer og duodenal biopsi indsamlet seks dage efter GC; blod vil blive opsamlet før og efter opnåelse af hageormsinfektion og på dag seks efter GC. Der vil således blive indsamlet fire datasæt til sammenligning: ti GF-cøliaki-personer før HW-infektion; 10 GF cøliaki efter HW-infektion; ti GC cøliaki før HW-infektion; og 10 GC cøliaki efter HW-infektion.

Sikkerhed: En stor mængde observationsdata, der dokumenterer sikkerheden ved eksperimentel hageormsinfektion, er tilgængelig, både fra vores egne og undersøgelser fra andre. To af vores forskere har opretholdt infektioner inklusive lejlighedsvise "top-up"-podninger i tre år uden bivirkninger.

Resultatmål: Disse vil omfatte: patientens symptomdagbog, fuld blodanalyse, C-reaktivt protein, total og specifik IgE og serumtryptaseaktivitet. Duodenal (Marsh-klassifikation) og rektal histologi vil blive bedømt af en enkelt patolog. Bægerceller og slimhinde-T-celler vil blive farvet for at hjælpe med kvantificering af responser. Mononukleære celler fra perifert blod (PBMC'er) og slimhindelymfocytter fra intestinale biopsier vil blive dyrket ex vivo og udfordret med glutenantigen immunodominant peptid (alpha-gliadin 57-73 Q65E, QLQPFPQPELPYPQPQS). Celleproliferation og cytokinprofiler som respons på HW og glutenantigener vil blive målt fra PBMC'er og intestinale biopsier. Variation af tidspunktet for podningerne kan kun give værdifuld vejledning om vigtigheden af ​​Th2-responset, hvis der er en dyb forskel mellem nyligt etablerede (Th2-dominante) versus modne (Th-neutrale) parasitinfektioner, som foreslået af vores tidligere arbejde med eksperimentelle menneskelige infektioner. Niveauer af transskription af gener af interesse vil blive vurderet ved hjælp af kvantitativ real-time PCR og mikroarrays.

Resultater: Nulhypotesen er, at Necator americanus ikke ændrer immunprocessen tilstrækkeligt til at undertrykke glutenfølsomhed hos mennesker med cøliaki. De målte resultater afspejler aktiviteten af ​​cøliaki, herunder sværhedsgraden af ​​slimhindebetændelse, og karakteren og intensiteten af ​​immunprocesserne. Denne undersøgelse handler dog lige så meget om IBD. Cøliaki er ikke IBD, men denne model af IBD giver en hidtil uudforsket mulighed for at teste quasi autoimmune reaktioner i duodenum og rektum på et specifikt antigen, et som kan introduceres eller udelukkes efter behov. Immunprofileringen vil fokusere på de egenskaber, der driver inflammation i IBD, hvilket giver en klar indsigt i potentialet af helminths i Crohns sygdom og colitis ulcerosa.

Udvidelsesundersøgelse; Kontrolpatienter inviteret til at deltage i en forlængelse af undersøgelsen; hver skal inokuleres, udfordres og undersøges i henhold til den oprindelige hageorm-kohorte (som ovenfor).

Lavdosis glutenudfordring Studie: Denne forsøgsudvidelse søger at fastslå, om hageormsinfektion kan forbedre tolerancen over for små mængder gluten hos patienter med cøliaki. Studiet er åbent. Den anvender cøliakipatienter, der allerede er inficeret med hageorm, og hvor blod- og slimhinde-baseline-karakteristika er blevet nøje dokumenteret. Gluteneksponeringen vil anvende doser, som er blevet påvist af andre i et forsøgsmiljø at være sikre og veltolererede. Effektiviteten af ​​hageormsinfektion til at afbøde glutenintolerance vil blive målt ved de kvantificerbare ændringer, der forekommer i tidligere taget biopsier (præ-challenge) sammenlignet med væv indsamlet efter challenge. Histologi vil blive udført som tidligere beskrevet. Biopsier skal fikseres i neutral bufret formalin, behandles og omhyggeligt orienteres og indlejres i paraffinvoks. Sektioner (3 μm) vil blive farvet med hæmatoxylin og eosin (H&E) og immunfarvet med anti-CD8 (eller anti-CD3 afhængigt af tilgængelighed) antistoffer (Novocastra Laboratories Ltd). De intraepiteliale lymfocytter (IEL'er) pr. 100 nukleerede enterocytter (100NE) vil blive talt på 24 tilfældigt udvalgte steder mellem den villøse spids og bunden af ​​krypten (Vh/Cd) i hver biopsi. Individuelle og kollektive resultater på væv indsamlet efter hageormsinfektion, men mens de er på en glutenfri diæt, vil blive sammenlignet med resultater fra væv indsamlet efter pastaudfordringen.